Spiralgeschweißtes RohrSpiralgeschweißte und geradnahtgeschweißte Rohre weisen unterschiedliche technische Eigenschaften und Produktionsprozesse auf, was zu erheblichen Unterschieden in ihrer Herstellung führt. Sie bieten unterschiedliche Funktionen und Anwendungsbereiche und weisen einen unterschiedlichen Nutzen im Gebrauch auf. Im Folgenden werden die technischen Eigenschaften von spiralgeschweißten und geradnahtgeschweißten Rohren verglichen:
Im Folgenden vergleichen wir kurz die technischen Merkmale von spiralgeschweißten und geradnahtgeschweißten Rohren:
• Erstens der Unterschied im Schweißprozess.
Hinsichtlich des Schweißprozesses wird bei spiralgeschweißten und geradnahtgeschweißten Stahlrohren das gleiche Schweißverfahren angewendet. Geradnahtgeschweißte Rohre weisen jedoch zwangsläufig viele T-Schweißnähte auf, was die Wahrscheinlichkeit von Schweißfehlern erheblich erhöht. Darüber hinaus ist die Eigenspannung an den T-Schweißnähten hoch, und das Schweißgut ist häufig dreiachsigen Spannungen ausgesetzt, was die Rissbildung begünstigt. Gemäß den Spezifikationen des Unterpulverschweißverfahrens muss jede Schweißnaht einen Lichtbogenzünd- und einen Lichtbogenlöschpunkt aufweisen. Diese Anforderung kann beim Schweißen der Umfangsnaht von geradnahtgeschweißten Rohren jedoch nicht erfüllt werden, was zu einer höheren Anzahl von Schweißfehlern am Lichtbogenlöschpunkt führt. Daher wird die Qualität der hergestellten spiralgeschweißten Rohre sichergestellt, indem gewährleistet wird, dass sie frei von Fehlern wie Rissen sind.
• Festigkeitseigenschaften von spiralgeschweißten und geradnahtgeschweißten Rohren
Unter Innendruck entstehen in Rohren typischerweise zwei Hauptspannungen an der Rohrwand: die Radialspannung δY und die Axialspannung δX. Die resultierende Spannung an der Schweißnaht beträgt δ = δY(l/4 sin²α + cos²α)1/2, wobei α der Steigungswinkel der spiralgeschweißten Rohrnaht ist. Dieser Steigungswinkel liegt üblicherweise zwischen 50 und 75 Grad, sodass die resultierende Spannung an der spiralgeschweißten Naht 60 bis 85 % der Hauptspannung einer geradlinig geschweißten Rohrnaht beträgt. Bei gleichem Betriebsdruck kann eine spiralgeschweißte Rohrnaht mit gleichem Durchmesser eine dünnere Wandstärke aufweisen als eine geradlinig geschweißte Rohrnaht.
• Metallurgische Eigenschaften von spiralgeschweißten und geradnahtgeschweißten Rohrwerkstoffen
Rohre mit gerader Naht und Unterpulverschweißung werden aus Stahlblech hergestellt, während spiralgeschweißte Rohre aus warmgewalztem Band gefertigt werden. Das Warmbandwalzverfahren bietet eine Reihe von Vorteilen und ermöglicht metallurgische Prozesse zur Herstellung von hochwertigem Rohrleitungsstahl. Beispielsweise beschleunigt ein Wasserkühlsystem am Auslaufportal die Abkühlung, wodurch die Verwendung niedriglegierter Stahlsorten ermöglicht wird, um außergewöhnliche Festigkeitsgrade und Tieftemperaturzähigkeit zu erzielen und somit die Schweißbarkeit des Stahls zu verbessern. Dieses System ist jedoch in Stahlblechwalzwerken selten anzutreffen. Der Legierungsgehalt (Kohlenstoffäquivalent) des Bandstahls ist oft niedriger als der von Stahlblechen ähnlicher Güte, was ebenfalls die Schweißbarkeit spiralgeschweißter Rohre verbessert.
Da die Wickelrichtung bei spiralgeschweißten Rohren nicht senkrecht zur Rohrachse verläuft (der Klemmwinkel wird durch den Steigungswinkel des Rohres bestimmt), während bei geradnahtgeschweißten Stahlrohren die Stahlplatte senkrecht zur Rohrachse gewalzt wird, weisen spiralgeschweißte Rohre eine überlegene Rissbeständigkeit im Vergleich zu geradnahtgeschweißten Stahlrohren auf.
Dieser Artikel vergleicht systematisch spiralgeschweißte und geradnahtgeschweißte Stahlrohre hinsichtlich Schweißverfahren, metallurgischer Eigenschaften und Festigkeitscharakteristika. Der Fokus liegt dabei auf den Unterschieden und wesentlichen Unterscheidungsmerkmalen beider Rohrtypen. Die Schweißverfahren und -methoden, Festigkeits- und metallurgischen Eigenschaften sowie die jeweiligen Prozesse werden detailliert beschrieben.
Veröffentlichungsdatum: 27. August 2025